Instandhaltung von Kanalnetzen als Beitrag zum Gewässerschutz

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1 als Beitrag zum Gewässerschutz Folie 1 Gliederung Rechtliche Rahmenbedingungen Wartung Inspektion Folie 2 1

2 Rechtliche Rahmenbedingungen Wasserhaushaltsgesetz 60 (1): Abwasseranlagen sind nach den a.a.r.d.t. zu betreiben und zu unterhalten Hess. Abwassereigenkontrollverordnung (EKVO) Anhang 1: Abwasserkanäle Anhang 2: Regenentlastungen und Regenrückhalteanlagen BGB 273 Verkehrssicherungspflicht Folie 3 Rechtliche Rahmenbedingungen EKVO Anhang 1 Zustandserfassung Optische Inspektion (Freispiegelkanäle) Weitergehende Anforderungen in WSG Druckprüfung bei Druckleitungen Überprüfungszeiträume (komm. Abwasser) 15 Jahre bei Misch- u. Schmutzwasserkanälen 20 Jahre bei Regenwasserkanälen 30 Jahre bei Zuleitungskanälen Folie 4 2

3 Gliederung Rechtliche Rahmenbedingungen Wartung Inspektion Folie 5 Wartung Rahmenbedingungen km Länge öffentliches Netz 75 % MS 25 % TS Vergleichsweise hohes Durchschnittsalter Folie 6 3

4 Wartung Altersverteilung 0 unbekannt SEF 2009 DWA Umfrage 2009 > 100 Jahre Jahre Jahre Jahre 0-25 Jahre Anteil [%] 40 Folie 7 Wartung Ältester Kanal in Betrieb Baujahr 1867 Folie 8 4

5 Wartung - Kanalreinigung Definition des Soll-Zustandes Welcher Ablagerungsumfang ist vertretbar? Keine Vorgabe in der EKVO SüVKan NRW: h max.15 %; Reinigung nach Plan bzw. innerhalb 3 6 Monaten (noch) keine Vorgabe im DWA-A 147 Fazit: Ermessensspielraum durch Erfahrungen der Betreiber auszuschöpfen Folie 9 Wartung - Kanalreinigung Betriebsziel der SEF für die Kanalreinigung Gewässerbelastungen minimieren Hydraulische Leistungsfähigkeit erhalten Geruchsentwicklung vermeiden Wirtschaftliche Abwicklung der Kanalreinigung Kosten 2 Mio. /a bzw. 40 % des Betriebsaufwands Folie 10 5

6 Wartung - Kanalreinigung Vorgehensweise bei der Kanalreinigung Planvolle Vorbereitung Kanalreinigungsplan Weitgehend bedarfsorientierte Reinigung Materialschonende Reinigungsverfahren Angepasste Reinigungsintensität Dokumentation im BFS (Maßnahmen und Aufwand) Folie 11 Wartung - Kanalreinigung Kanalreinigungsplan Folie 12 6

7 Wartung - Kanalreinigung Messung der Ablagerungshöhe Folie 13 Wartung - Kanalreinigung Reinigungsverfahren Hochdruckspülverfahren Schwallspülverfahren Eigenwasserspülung Vor- und Nachteile unterschiedlich - Reinigungsergebnis - Aufwand und Eingriffe in Verkehr - Umweltbelastungen Folie 14 7

8 Wartung - Kanalreinigung HD-Spülfahrzeug HD-Spül- und Saugfahrzeug mit Wasserrückgewinnung Folie 15 Wartung - Kanalreinigung Unterhaltsreinigung Rotationsreinigung Folie 16 8

9 Wartung - Kanalreinigung Spültüren Folie 17 Wartung - Kanalreinigung Schwallspülung Folie 18 9

10 Wartung - Kanalreinigung Eigenwasserspülung Folie 19 Wartung - Kanalreinigung Eigenwasserspülung Folie 20 10

11 Wartung - Regenentlastungen Eigenkontrolle von Regenentlastungen Herausragende Bedeutung für den Gewässerschutz Risiko der Verstopfung und Entlastung von Schmutzwasser (Rohrdrosseln) Einhaltung des Drosselabflusses Sauberkeit der Anlagen (Ablagerungen, Schwimmstoffrückhalt) Folie 21 Wartung - Regenentlastungen Anzahl der Anlagen bei der SEF 60 RÜ 14 SK und RRK 18 RÜB / RRB 1 RFB (RZB) Folie 22 11

12 Wartung - Regenentlastungen Anforderungen nach EKVO Anhang 2 Sichtprüfung mind. monatlich Funktionsprüfung mind. einmal im Quartal Bauzustandsprüfung jährlich Hydraulische Prüfung alle 5 Jahre Umfang und Intervalle angemessen! Spielräume bei Festlegung der Intervalle je nach Anlagenausrüstung wünschenswert Folie 23 Wartung - Regenentlastungen Regenüberlauf Rohrdrossel DN 200 Folie 24 12

13 Wartung - Regenentlastungen Rundentlastung Dammgraben Folie 25 Wartung - Regenentlastungen Mechanische Drosselorgane Folie 26 13

14 Wartung - Regenentlastungen Reglung mit MID und E-Schieber Folie 27 Wartung - Regenentlastungen Reinigungsanlage Folie 28 14

15 Wartung - Regenentlastungen Funktionsprüfung Messwertaufnehmer Folie 29 Wartung - Regenentlastungen Hydraulische Prüfung Teilweise erhebliche Abweichungen Soll- / Ist - Drosselabfluss bei Erstprüfung Bei guter Wartung keine Probleme bei Wiederholungsprüfung Hydraulische Wiederholungsprüfung bei Regenüberläufen mit Rohrdrossel nur bedingt sinnvoll Folie 30 15

16 Wartung - Regenentlastungen Dezentrale Niederschlagswasserbehandlung Folie 31 Gliederung Rechtliche Rahmenbedingungen Wartung Inspektion Folie 32 16

17 Inspektion Definition des Soll-Zustands Dichtheit Neue Kanäle müssen dicht sein (EN 1610) für bestehende Kanäle gelten nationale Prüfanforderungen (EN 752 Kap ) als generelle Anforderung richtig, aber realistisch im Bestand nur langfristig erreichbar EN 752 Kap. 5.2: Zielvorgaben können auch erst längerfristig erreichbar sein Folie 33 Inspektion Definition des Soll-Zustandes Freispiegelkanäle EKVO: optische Inspektion (Regelfall) Erhöhte Anforderungen nach ATV-DVWK-A 142 in Wasserschutzgebieten Zone III: in der Regel alle 15 Jahre Dichtheitsprüfung; dazwischen 2 TV-Inspektionen A 142 gilt für neue Kanäle - bei bestehenden Kanälen ist zu prüfen, inwieweit das Arbeitsblatt anwendbar ist Folie 34 17

18 Inspektion Definition des Soll-Zustandes Druckleitungen EKVO: Druckprüfung keine Vorgaben für Wiederholungsprüfung an Druckleitungen im Regelwerk Prüfungsvoraussetzungen fehlen vielfach Arbeitsbericht DWA AG ES-7.4 u.a. Empfehlungen für Druckprüfung - Betriebsdruck - 1 h Dauer, p 20/40 kpa (EN 805) Folie 35 Inspektion Vorgehensweise bei der SEF Zustandserfassung Eigenes System der Zustandsbeschreibung 4 Schadenskategorien (Sofortmaßnahmen, schwere, mittlere und leichte Schäden) Umstieg auf EN ist 2012 vorgesehen Inspektion flächendeckend sukzessive für 50 Teilnetze Folie 36 18

19 Zustand der Frankfurter Kanalisation Vorgehensweise - Zustandserfassung TV-Inspektion Begehung Folie 37 Inspektion leichter Schaden mittlerer Schaden schwerer Schaden Folie 38 19

20 Inspektion Schaden schwer mittel leicht Schadenskartierung im KIS Folie 39 Inspektion Stand der Inspektion Oktober 2011 Erstinspektion bis abgeschlossen Beginn Zweitinspektion 2006 zur Zeit ca. 25 % des Netzes inspiziert Abschluss der Zweitinspektion bis ca. 90 km Inspektion p.a. Folie 40 20

21 Inspektion Ergebnisse der Kanalinspektion Erstinspektion (100 % Netzlänge) 12 schwere Schäden je km Zweitinspektion (25 % Netzlänge) 9 schwere Schäden je km Folie 41 Inspektion Ergebnisse der Kanalinspektion Bei Vergleich der Ergebnisse zu beachten Technische Entwicklung TV-Inspektion Größere Aufwand für die Reinigung Schadensbewertung verschärft Fazit: Trotz verschärfter Randbedingungen sinkt die Häufigkeit der schweren Schäden Folie 42 21

22 Inspektion Vergleich Zustand in Anlehnung DWA-Umfrage ZK 4 und 5 ZK 3 ZK 2 ZK 0 und 1 SEF 2009 DWA Umfrage Anteil aller Haltungen [%] Folie 43 Gliederung Rechtliche Rahmenbedingungen Wartung Inspektion Folie 44 22

23 Welche Schäden werden saniert? Schwere Schäden mit Betriebsproblemen Sofortmaßnahmen (Punktaufbruch) Außerhalb von Wasserschutzgebieten schwere Schäden Grundlage: skonzepte Innerhalb von Wasserschutzgebieten zusätzlich (viele) mittlere Schäden Folie 45 splan im KIS Folie 46 23

24 sverfahren Reparatur offene und geschlossene Bauweise Renovierungsverfahren Schlauchlining, Kurzrohrlining Erneuerung offene und geschlossene Bauweise Folie 47 Reparatur mit Punktaufbruch Folie 48 24

25 Reparatur mit Roboterverfahren Folie 49 Schlauchlining Folie 50 25

26 Schlauchlining Folie 51 Kurzrohrlining Folie 52 26

27 Kurzrohrlining Folie 53 Erneuerung offene Bauweise Folie 54 27

28 Erneuerung Tunnelbauverfahren Folie 55 Erneuerung Rohrvortrieb Folie 56 28

29 Trends Anzahl schwerer Schäden nimmt ab Großes Volumen von Baumaßnahmen aus der Erstinspektion bleibt abzuwickeln Teilweise erhebliche Zeiträume zwischen Inspektion und Jährliches Bauvolumen kaum zu steigern Folie 57 Bauen im Bestand... Folie 58 29

30 Wie entwickeln sich die Kanalschäden? Studie zur Schadensentwicklung Steinzeugrohre mit Streckenschäden (Risse) Untersuchungsumfang 335 Haltungen mit 435 Schäden Vergleich der Ergebnisse von Erst- und Wiederholungsinspektion unter normierten Bedingungen Wie entwickeln sich die Schäden wie viele neue Schäden treten auf Folie 59 Erstinspektion Wiederholungsinspektion Schadensentwicklung mit Änderung Schadensklasse Anzahl [St.] 105 Anteil [%] 24 L S 4 1 M S 35 8 L M 1 < 1 ohne Schaden S oder M Schadensentwicklung ohne Änderung Schadensklasse Veränderte Schäden gesamt Untersuchte Schäden Folie 60 30

31 Fazit Schadensentwicklung verläuft langsam Nur 30 % der Schäden verändern sich Nur bei 24 % der Schäden tritt eine Verschlechterung der Schadensklasse ein Gravierende Veränderungen oft durch Maßnahmen Dritter verursacht Aktuelle szeiträume sind angemessen! Folie Ist - Kosten [Mio. ] Folie 62 31

32 Trends Steigende Baukosten Verstärkt in der Innenstadt große Profile, schwierige Bauverhältnisse Steigende Qualitätsanforderungen Zukünftig verstärkt Haltungssanierung statt punktuelle Behebung schwerer Schäden Fazit: skosten werden steigen Folie 63 als Beitrag zum Gewässerschutz Folie 64 32